1 引言  
  
    隨著進口汽車大量涌人和國內汽車工業的不斷發展，大中城市的汽車數量劇增，從而引發了停車管理問題。近幾年，我國的停車場管理技術不斷完善，計算機技術、通信技術、網絡技術的發展又促進了停車場管理系統功能的強大。但是，現時某些小區小型停車場如要運用大量高新技術就會出現資金不足、維護管理不完善的問題，有時考慮也不夠全面，所以目前就要解決車輛管理成本高、服務效率低等問題。  

    由于小區停車場供住戶使用，收費是進行年租或月租形式，要求住戶一次性繳費，所以小區停車場即時收費這一環節可省去。小區停車場管理系統重點要做到準確指示車輛進出，車輛進入時給與司機準確的車位數量與具體位置，車輛進入后，記錄車輛總量，車輛離開時，減少車輛數量。車輛進出指示可完全由PLC作為中央控制處理，停車場空位指示可利用價格較不高的數碼管顯示。  

    2 可編程控制器(PLC)簡介  

    PLC是一種可編程的數字邏輯控制設備，早期用于開關量的邏輯控制，多用作控制電動機正反轉和電磁閥的開關動作，從而控制機械設備的運轉[”。只要合理分配輸入、輸出點，根據控制要求設計梯形圖，采用基本指令和步進指令就可達到控制目標。隨著控制要求的不斷提高，許多PLC生產廠家進一步優化和完善PLC 的功能，增加了功能指令，大大拓寬了PLC的應用范圍，使PLC 在某種程序上可以代替控制器和計算機的協同工作系統，為工業生產和民用控制設計提供方便。 

    PLC的具有可靠性高、功能性強和編程簡單等優點，所以深受設計人員的喜愛。PLC就如同一部計算機與繼電器控制設備相 結合的新型高性能控制裝置。PLC的基本單元包括中央控制器(CPU)、存儲器、輸入單元和輸出單元[“。除了基本單元，PLC還可以追加許多擴展模塊，從而增強其功能和I生能。下面是PLC的基本單元結構圖： 

基于PLC的住宅小區停車場管理系統 

    PLC就物理結構來說有豐富的輸入輸出端，而從PLC的邏輯結構來看，內部有許多軟元件，如輸入輸出繼電器、輔助繼電器、狀態器、計數器、計時器和數據寄存器及器件所對應的常開常閉接點，方便對車輛進出、停放、計數、計時的信號輸入和車輛停放數量、位置的顯示。  

    大多數PLC的編程方式都有梯形圖編程、指令表編程和順序功能圖(SFC)編程，特別是梯形圖編程方式，直觀易懂。除了運用基本指令可以完成大量工作，功能指令的擴展更為系統開發、調試和維護帶來許多便利，本文以梯形圖編程方式設計停車場管理系統，無論從設計到功能分析都是極為方便的。 

    3 系統設計  

    由于這里討論的是小區停車場，所以以一個能容納20輛車(一般為小車)的車庫為例設計一個管理系統。 
  
    3．1 身份識別及道閘開關  

    在車庫入口要安裝身份識別裝置和道閘，身份識別裝置觸發信號線連接到PLC的一個輸入端，當車輛駛入車庫門口時，司機插入身份識別IC卡，經讀卡器識別身份，證明是該小區住戶，讀卡器發出信號告知PLC準予車輛通過，PLC驅動輸出端，輸出端發出信號使道閘打開。道閘前的地下埋設車輛檢測器，當車輛停在道閘前，檢測器會向PLC發出信號告知將有車輛進入，道閘處于準備打開狀態，只要身份識別正確，道閘立即打開。道閘后的地下也要埋設檢測器，車輛通過后，告知PLC要增加一輛汽車的數量，并在車庫門前指示板上的數碼管顯示，最后控制道閘關閉。 

    在支路1中，X1表示身份識別開關。在支路2中，XO表示車輛檢測裝置開關，只要車輛駛到道閘前，車輛檢測器發出信號使X0閉合，輔助繼電器M1進入準備通電狀態；只要身份識別正確，X1閉合，支路l通電，驅動輔助繼電器MO，其接點M0閉合，M1馬上通電，MI接點動作，使輸出線圈Y0置位，其相應的輸出端YO發出信號控制道閘升降的電動機正轉，同時復位Y1線圈，確保道閘沒有反轉信號，這時道閘就打開，車輛通過。車輛通過以后，經過道閘后車輛檢測器，這時有幾道控制目標，所以運用主控指令MC對所有工作一并控制。檢測器發出信號使開關X2閉合，PLC就執行MC和MCR之間的程序。首先把YO輸出線圈復位，即道閘電動機正轉信號復位，同時置位Y1輸出線圈，使電動機反轉，道閘關閉。同時設定一個數據寄存器D0，作為對車庫車輛總數的記錄，然后用BCD功能指令使D0中的二進制數轉換成十進數輸出到以YIO為首的八個輸出端，驅動車庫大門指示板上的顯示管。最后，在道閘關閉的終點安裝一個限位開關X3，當道閘回復原位時，X3接點接通，使電動機反轉信號復位。 

    3．2 指示板  

    在車庫入口處應該安裝指示板，告知車輛司機整個車庫的停放狀況，包括數量和可停放的位置。假設車庫是5行4列的設計，占地面積大概800平方米，那么在指示板上也應該按照5行4列的方式安裝指示燈，并把每一個車位編號。 

    當某—位置沒有停放車輛時，相應編號的指示燈變亮，司機看見時就可以按照指示進入車庫按位停車。這個部分同樣可以用梯形編程圖來實現。車位顯示程序，相對比較簡單，所用到的軟元件有輸入端元件Xl0～X17，X20～X27，X30～X33，輸出端元件Y20～Y27，Y30～Y37，Y40～Y43，輸入輸出~4-~-共計20對。只要在車位頂部安裝紅外檢測裝置，就可以對車位有無車輛進行檢測。當車位無車輛時，相應輸入繼電器不通電，常閉接點合上，輸出端所聯接的指示燈亮，如圖4中8號和l9號燈亮，證明這兩個車位為空。而其余位置有車，所以相應的指燈熄滅。 

    3．3 車輛出庫  

    車輛出庫，要減少車輛數量記錄，并且在車庫出口也要安裝出口道閘和身份識別裝置。下面是車輛出庫的梯形圖。由圖六可以看出，車輛出庫與入庫的基本原理相同，只是輸入元件和輸出元件不同，出庫與入庫所用到的元件必須區分開。并且，要使車輛數量減少，用DEC功能指令使記錄車輛數的數據寄存器D0減l，最后道閘關閉。  

    4 結束語  

    由以上的例子可以看出，運用PLC設計車庫管理系統非常方便。無論是從設計思路還是設計過程都十分清晰，使得人們運用起來得心應手，并且調試管理簡單明了。PLC無論在工業生產上還是在民用商用設計上都顯示出很大的發展潛力，將會的未來的日子里繼續發揮作用。  

    作者簡介：林嘉，(1981-)，男，廣東工業大學自動化學院 碩士研究生，研究方向：控制網絡與系統集成。 

    參考文獻：  
    劉守操等．可編程序控制器技術與應用．北京：機械工業出版社，2006 
    劉曙光．基于PLC的立方體倉庫運行系統．物流技術，2006，(3)：50—51—55 
    馬可，苗志全，張波．智能停車場管理系統的實現．華北科技學院學報，2006，3(3)：72—74 

1